金刚石涂覆的刮刀转让专利

申请号 : CN200980150157.X

文献号 : CN102256795B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : H·J·布鲁德曼S·施蒂尔茨A·赫格利

申请人 : 达特怀勒瑞士科技股份公司

摘要 :

一种尤其地用于从印版的表面刮去印刷墨和/或用作为刮纸刀的刮刀(100,200),其包括带有在纵向的方向上构造的工作边缘区域(113,213)的平型的且长形的基体(111,211),其中,利用以镍-磷-合金为基础的第一覆层(120,220)至少覆盖工作边缘区域(113,213)。该刮刀(100,200)由此而出众,即,在第一覆层(120,220)中分散有单晶的和/或多晶的金刚石颗粒(120.1,220.1),其中,测得金刚石颗粒(120.1,220.1)的颗粒尺寸为至少5nm且小于50nm。

权利要求 :

1.一种刮刀(100,200),所述刮刀(100,200)包括带有在纵向的方向上构造的工作边缘区域(113,213)的平型的且长形的基体(111,211),其中,利用以镍-磷-合金为基础的第一覆层(120,220)至少覆盖所述工作边缘区域(113,213),在所述第一覆层(120,220)中分散有单晶的和/或多晶的金刚石颗粒(120.1,220.1),并且在所述第一覆层(120,220)上布置有以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层(221),其特征在于:a. 测得所述金刚石颗粒(120.1,220.1)的颗粒尺寸为至少5nm且小于50nm;

b. 所述第二覆层(221)的所述另一镍-磷-合金的磷含量小于所述第一覆层的所述镍-磷-合金的磷含量;

c. 在所述第一覆层(120,220)中的镍-磷-合金的磷含量为按重量计算7-12%;

d. 在所述第一覆层中的金刚石颗粒(120.1,220.1)的体积比重为5-20%;并且e. 所述第二覆层(221)的另一镍-磷-合金的磷含量为按重量计算6-9%。

2.根据权利要求1所述的刮刀(100,200),其特征在于,所述第一覆层(120,220)的层厚度为1-10μm。

3.根据权利要求1所述的刮刀(100,200),其特征在于,在所述第一覆层(220)中包含附加的硬质材料颗粒(220.2)。

4.根据权利要求3所述的刮刀(100,200),其特征在于,所述附加的硬质材料颗粒(220.2)包括带有0.3-0.5μm的颗粒尺寸的氧化铝颗粒。

5.根据权利要求1所述的刮刀(100,200),其特征在于,测得所述第二覆层(221)的层厚度为0.5-3μm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的刮刀(100,200),其特征在于,所述第二覆层(221)包括聚合物颗粒(221.1)。

7.根据权利要求6所述的刮刀(100,200),其特征在于,所述聚合物颗粒(221.1)包含聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述的刮刀(100,200),其特征在于,在所述第一覆层中的金刚石颗粒(120.1,220.1)的体积比重为15-20%。

9.根据权利要求7所述的刮刀(100,200),其特征在于,所述聚合物颗粒(221.1)具有

0.5-1μm的颗粒尺寸。

10.一种用于制造刮刀的方法(300),其中,在所述刮刀(100,200)的在平型的且长形的基体(111,211)的纵向的方向上构造的工作边缘区域(113,213)上沉积以镍-磷-合金为基础的第一覆层(120,220),使单晶的和/或多晶的金刚石颗粒(120.1,220.1)分散在所述第一覆层(120,220)中,并且在所述第一覆层(220)上布置有以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层(221),其特征在于:a. 测得所述金刚石颗粒(120.1,220.1)的颗粒尺寸为至少5nm且小于50nm;

b. 所述第二覆层(221)的所述另一镍-磷-合金的磷含量小于所述第一覆层的所述镍-磷-合金的磷含量;

c. 在所述第一覆层(120,220)中的镍-磷-合金的磷含量为按重量计算7-12%;

d. 在所述第一覆层中的金刚石颗粒(120.1,220.1)的体积比重为5-20%;并且e. 所述第二覆层(221)的另一镍-磷-合金的磷含量为按重量计算6-9%。

11.根据权利要求10所述的方法(300),其特征在于,通过无电流的涂覆方法沉积所述第一覆层(120,220)。

12.根据权利要求10所述的方法(300),其特征在于,在所述第一覆层(220)上沉积带有分散在其中的聚合物颗粒(221.1)的第二覆层(221)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法(300),其特征在于,所述第一覆层(120,220)经受热处理以用于硬化。

14.根据权利要求10所述的方法(300),其特征在于,在所述第一覆层中的金刚石颗粒(120.1,220.1)的体积比重为15-20%。

15.根据权利要求13所述的方法(300),其特征在于,所述第一覆层(120,220)在

100-500℃的温度下经受热处理以用于硬化。

16.根据权利要求15所述的方法(300),其特征在于,所述第一覆层(120,220)在

170-300℃的温度下经受热处理以用于硬化。

17.一种根据权利要求1至7中任一项所述的刮刀(100,200)的用途,用于从印版的表面刮去印刷墨。

18.一种根据权利要求17所述的刮刀(100,200)的用途,用于从用于苯胺印刷、凹版印刷和/或装饰凹版印刷的印版的表面刮去印刷墨。

说明书 :

金刚石涂覆的刮刀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种尤其地用于从印版(Druckform)的表面刮去(Abrakeln)印刷墨和/或用作为刮纸刀(Papierstreichmesser)的刮刀(Rakel),该刮刀包括带有在纵向的(longitudinal)方向上构造的工作边缘区域(Arbeitskantenbereich)的平型的(flach)且长形的 基体,其中,利用以镍-磷-合金为基础的第一覆层覆盖(überziehen)至少工作边缘区域。此外,本发明涉及一种用于制造刮刀的方法以及刮刀的用途。

背景技术

[0002] 在印刷工业中,刮刀尤其地用于从印刷滚筒或印刷辊(Druckwalze)的表面处刮除(Abstreichen)多余的印刷墨。尤其地在凹版印刷和苯胺印刷中,刮刀的质量对于印刷结果具有决定性的影响。例如,刮刀的与印刷滚筒处于接触的工作边缘的不平度或不均匀性导致不完全地从印刷滚筒的桥接件(Steg)处刮除印刷墨。由此,在印刷基底上可导致不可控地给出(Abgabe)印刷墨。
[0003] 在刮除期间,刮刀的工作边缘区域压靠到印刷滚筒或印刷辊的表面处,并且相对于该表面运动。由此,尤其地在转轮印刷机(Rotationsdruckmaschine)中,工作边缘遭受高的机械的负载,其带来相应的磨损。因此,刮刀基本上为这样的消费品,即,其必须周期性地进行更换。
[0004] 通常,刮刀以带有特殊地成型的工作边缘或工作边缘区域的钢制成的基体为基础。此外,为了改进刮刀的使用寿命,刮刀的工作边缘可设有由金属和/或塑料制成的覆层或覆盖物 金属的覆层常常包含镍或铬,如有可能其以与其它原子和/或化合物(Verbindung)混合或成合金的方式存在。在此特别地,覆层的物质的特性决定性地影响刮刀的机械的和摩擦的特征。
[0005] 例如,在文件WO 2003/064157(Nihon New Chrome Co.Ltd.)中描述了用于印刷技术的刮刀,该刮刀具有由带有分散在其中的硬质材料颗粒的化学的镍(chemischem Nickel)制成的第一层以及带有低的表面能的第二层。优选地,第二层由带有基于氟的(Fluor-basiert)硬化颗粒的化学的镍或由纯有机的树脂制成的覆盖物组成。
[0006] 虽然相对于未涂覆的刮刀,以这种方式涂覆的刮刀具有改进的耐磨性。然而,使用寿命仍然不完全令人满意。此外表明,在使用这种类型的刮刀时,尤其地在磨合阶段中可导致不受控的条痕形成(Streifenbildung),这同样是不期望的。
[0007] 因此,仍然存在对改进的刮刀的需求,该刮刀尤其地具有更长的使用寿命并同时允许优化的刮除。

发明内容

[0008] 本发明的目的为,实现属于开头所提及的技术领域的刮刀,该刮刀具有改进的耐磨性,并且在整个的使用寿命期间使尤其地精确地刮除印刷墨成为可能。
[0009] 该目的通过根据权利要求1的特征实现。根据本发明,在第一覆层中分散有单晶的(monokristalline)和/或多晶的(polykristalline)金刚石颗粒,其中,测得金刚石颗粒的颗粒尺寸为至少5nm且小于50nm。
[0010] 就此而言,镍-磷-合金(其形成用于第一覆层的基础)理解为镍和磷的混合物,其中,尤其地,合金的磷含量为按重量计算1-15%(1-15Gew.-%)。这种类型的合金可尤其地无电流地(stromlos)沉积并且也被称为化学镍。术语“以镍-磷-合金为基础”表示,镍-磷-合金形成第一覆层的主要组成部分。在此,附加于镍-磷-合金,在第一覆层中完全地还可存在其它类型的原子和/或化学的化合物,其相比于镍-磷-合金具有较少的份额。镍-磷-合金以及如有可能存在的其它类型的原子和/或化学的化合物形成用于单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的基质(Matrix)。优选地,在基质中,镍-磷-合金的份额为按重量计算至少50%,尤其优选地按重量计算至少75%,并且相当尤其优选地按重量计算至少95%。尤其有利地,除了不可避免的污物外,第一覆层的基质仅仅由镍-磷-合金组成。理想地,相应地,除了不可避免的污物外,第一覆层仅仅由带有分散在其中的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的镍-磷-合金组成。
[0011] 根据本发明,单晶的和/或多晶的金刚石颗粒分散在第一覆层中。尤其地,这表示,金刚石颗粒基本上以均匀地分布的方式存在于第一覆层中。
[0012] 就此而言,颗粒尺寸尤其地理解为单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的最大的尺寸和/或外尺寸( Abmessung)。此外,在颗粒尺寸方面,金刚石颗粒通常具有一定的分布或分散宽度(Streubreite)。因此,在第一覆层中同时存在带有不同的颗粒尺寸的金刚石颗粒。
[0013] 如已显示的那样,在以镍-磷-合金的基础的第一覆层中分散的单晶的和/或多晶的带有根据本发明的颗粒尺寸(至少5nm且小于50nm)的金刚石颗粒显著地改进了刮刀的工作边缘或工作边缘区域的耐磨性。这尤其带来根据本发明的刮刀的长的使用寿命。
[0014] 同时,通过带有分散在其中的金刚石颗粒的以镍-磷-合金为基础的第一覆层以优化的方式使工作边缘变得稳定。由此,在刮刀和印刷滚筒或印刷辊之间得到清晰地(scharf)限制的接触区域,这继而尤其地使极其精确地刮除或刮去印刷墨成为可能。在此,接触区域在刮刀的整个使用寿命上或在整个印刷过程上尽可能地保持稳定。
[0015] 此外,根据本发明的刮刀具有极其适宜的在通常使用的印刷滚筒或印刷辊上的滑动特性(Gleiteigenschaft)。由此,在使用根据本发明的用于刮去的刮刀时,也减小了印刷滚筒或印刷辊的磨损。
[0016] 为了改进刮刀的工作边缘的耐磨性并优化刮刀的工作边缘的稳定性,带有至少5nm且小于50nm的颗粒尺寸的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒已证实为最好的选择。在此,带有单晶的和/或多晶的结构的金刚石尤其地由于其相对于大量潜在的反应物(Reaktionspartner)的高的硬度和化学的惰性(Inertheit)已证实为用于根据本发明的颗粒的最优的材料。在此,带有单晶的和/或多晶的结构的金刚石不可与碳的其它形式(例如石墨、玻璃碳、石墨烯(Graphen)、炭黑)或非结晶金刚石类型的碳(“类金刚石碳”;“DLC”)混淆。碳的这些形式仅仅限制根据本发明的优点或不带来任何优点。
[0017] 在根据本发明的颗粒尺寸中,相对于在微米范围中的颗粒尺寸,颗粒表面相对于颗粒体积的份额非常大。相应地,颗粒表面(其此外与包围的镍-磷-合金处于接触且相互作用(wechselwirken))对于金刚石颗粒的特性并非具有不重要的影响,这明显正面地作用于根据本发明的刮刀的特性。
[0018] 在使用带有小于5nm的颗粒尺寸的金刚石颗粒时,尤其地刮刀的工作边缘的耐磨性下降,由此刮刀的使用寿命缩短。在50nm或更大的颗粒尺寸时,尤其地刮刀的工作边缘的稳定性下降,这使精确地刮除印刷墨的品质下降。
[0019] 因此,在与镍-磷-合金的相互作用中,添加带有至少5nm且小于50nm的颗粒尺寸的金刚石颗粒得到用于带有更出色的机械的和摩擦的特性的刮刀的新型的覆层。
[0020] 优选地,镍-磷-合金的磷含量为按重量计算7-12%。这种类型的覆层与根据本发明的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的组合已证实为尤其合适的,因为由此在刮刀的整个使用寿命期间得到尤其更高的耐磨性。此外,按重量计算7-12%的磷含量改进了镍-磷-合金的耐腐蚀性、耐变色性 以及惰性。同样,按重量计算7-12%的磷含量正面地作用于刮刀的滑动特性以及工作边缘的稳定性,由此,尤其地精确地刮除或刮去印刷墨是可能的。此外,在按重量计算7-12%的磷含量中在通常使用的用于刮刀的基体(例如钢)上给出良好的附着。
[0021] 但是,原则上也可行的是,设置按重量计算小于7%的磷含量或按重量计算大于12%的磷含量。然而,由此降低或甚至完全地消除以上提及的有利的效果。
[0022] 有利地,第一覆层的层厚度为1-10μm。第一覆层的这种类型的厚度提供了刮刀的工作边缘的优化的保护。此外,如此确定尺寸的第一覆层具有高的固有稳定性,例如在从印刷滚筒处刮去印刷墨期间,这有效地减小了第一覆层的部分的或全部的脱层(Delamination)。
[0023] 虽然小于1μm的厚度是可行的,但是在此,工作边缘或刮刀的耐磨性快速地降低。大于10μm的厚度也是可行的。但是,一方面这是不经济的并且对于工作边缘的质量部分地起到负面的作用。
[0024] 尤其地,在第一覆层中的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的体积比重(Volumendichte)为5-20%、尤其优选地15-20%。带有这种类型的体积比重的刮刀表现出极其良好的耐磨性和长的使用寿命。同时,在刮刀和印刷滚筒或印刷辊之间得到优化地清晰地限制的接触区域,其中,接触区域在刮刀的整个使用寿命上基本上保持恒定或稳定。
[0025] 原则上同样可行的是,设置带有更大或更小的体积份额的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒。但是在此,在印刷过程期间可能损害刮刀的耐磨性和/或稳定性。
[0026] 在另一有利的实施形式中,在第一覆层中包含附加的硬质材料颗粒。就此而言,概念硬质材料颗粒尤其地理解为金属碳化物、金属氮化物、陶瓷以及金属间相(intermetallische Phasen),其优选地具有至少1000HV的硬度。这例如包括,立方氮化硼(BN),碳化硼(BC),氧化铬(Cr2O3),二硼化钛(TiB2),氮化锆(ZrN),碳化锆(ZrC),碳化钛(TiC),碳化硅(SiC),氮化钛(TiN),刚玉(Al2O3),碳化钨(WC),碳化钒(VC),碳化钽(TaC),二氧化锆(ZrO2)和或氮化硅(Si3N4)。
[0027] 如果在第一覆层中存在附加的硬质材料颗粒,则尤其地可进一步改进工作边缘的耐磨性。理想地,附加的硬质材料颗粒包括带有0.3-0.5μm的颗粒尺寸的氧化铝颗粒或由刚玉(Al2O3)制成的颗粒。尤其地,这种类型的硬质材料颗粒通过其硬度、机械的强度、化学耐性(Resistenz)以及良好的滑动特性而出众。在与单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的组合中,通过氧化铝颗粒(尤其地在0.3-0.5μm的颗粒尺寸时)进一步提高第一覆层或镍-磷-合金的稳定性,这改进了工作边缘的质量,并且使在刮刀的整个的使用寿命上尤其地均匀的且精确的刮去成为可能。
[0028] 然而原则上也可行的是,应用其它硬质材料颗粒作为由氧化铝制成的颗粒和/或设置小于0.3μm和/或大于0.5μm的颗粒尺寸。但是这可能为刮刀的耐磨性和/或稳定性造成负担。是否以及将何种附加的硬质材料颗粒种类添加到第一覆层,也可取决于刮刀的使用目的,并且例如由印刷滚筒和/或印刷辊的材料和表面特性共同决定。
[0029] 在另一有利的变型方案中,在第一覆层上布置有以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层。以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层可尤其地用作用于第一覆层的保护层,由此,可进一步提高刮刀的工作边缘的耐磨性和稳定性。此外,第二覆层可用作用于其它添加剂的基质,其它添加剂正面地影响利用根据本发明的刮刀的刮去。
[0030] 有利地,第二覆层的另一镍-磷-合金的磷含量小于第一覆层的镍-磷-合金的磷含量。通过带有不同的磷份额的覆层的组合得到工作边缘的尤其更高的耐磨性,并且同时得到工作边缘的另外的稳定性。在此,按重量计算6-9%的第二覆层的另一镍-磷-合金的磷含量已证实为尤其合适的。
[0031] 但是,原则上,第二覆层的另一镍-磷-合金的磷含量也可小于6%或大于9%。原则上同样可行的是,在第一覆层和第二覆层中设置相当的磷含量,或在第二覆层中构造比在第一覆层中更高的磷含量。然而,这可对刮刀的工作边缘的质量造成负担。
[0032] 尤其地,测得第二覆层的层厚度为0.5-3μm。尤其地,这种类型的层厚度保证了第二覆层的高的固有稳定性,并且同时保证用于第一覆层的良好的保护作用,这总体地有利于工作边缘的稳定性。
[0033] 然而,同样在本发明的范围中的是,实现带有小于0.5μm或大于3μm的层厚度的第二覆层。但是,这可能降低刮刀的工作边缘的稳定性和耐磨性。
[0034] 在尤其优选的实施形式中,第二覆层包含聚合物颗粒。在此,有利地,聚合物颗粒包含聚四氟乙烯(PTFE),并且尤其地具有0.5-1μm的颗粒尺寸。有利地,除了不可避免的污物,聚合物颗粒完全地由聚四氟乙烯组成。
[0035] 在第二覆层中的聚合物颗粒可尤其地引起润滑作用,这继而改进了在刮去时刮刀的工作边缘的滑动特性。在此,尤其地在0.5-1μm的颗粒尺寸时,包括聚四氟乙烯的聚合物颗粒以及相当尤其地完全地由聚四氟乙烯组成的聚合物颗粒已证实为尤其有利的。尤其地,结合带有6-9%的磷含量的镍-磷-合金,这种类型的聚合物颗粒对高质量的工作边缘具有贡献,该工作边缘使极其精确的且对于印刷滚筒和/或印刷辊安全的(schonend)刮去成为可能。
[0036] 原则上,包含聚四氟乙烯的聚合物颗粒也可包括附加的聚合物材料。同样可行的是,应用不带聚四氟乙烯的聚合物颗粒,或设置小于0.5或大于1μm的颗粒尺寸。同样可行的是,完全地取消在第二覆层中的聚合物颗粒。然而,在此至少部分地消除(entfallen)以上提及的优点。
[0037] 为了制造刮刀、尤其地根据本发明的刮刀,可在刮刀的在平型的且长形的基体的纵向的方向上构造的工作边缘区域上沉积以镍-磷-合金为基础的第一覆层。在此,使带有至少5nm且小于50nm的颗粒尺寸的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒分散在第一覆层中。
[0038] 有利地,通过无电流地沉积或涂覆方法进行第一覆层的沉积。为了沉积以镍-磷-合金为基础的第一覆层,在这种情况中不使用电流,由此,这种类型的沉积方法明显不同于电镀的沉积技术。为了无电流地沉积或涂覆,将刮刀的工作边缘或如有可能整个基体浸入合适的带有悬浮在其中的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的电解池(Elektrolytbad)中,并且以已知的方式进行涂覆。在涂覆或沉积过程期间,悬浮在电解池中的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒结合(einbauen)到镍-磷-合金中,并且因此基本上以随机地分布的方式分散在所沉积的镍-磷-合金中。由于至少5nm且小于50nm的相对小的颗粒尺寸以及与此相关的相对大的表面与体积的比例,尽管其显著的比重(Dichte),金刚石颗粒均匀地分布在整个的电解池中。由于在金刚石颗粒的表面和在电解池中的液体之间出现的摩擦力通常大于作用在金刚石颗粒上的重力,因此也就是说尽可能地防止了在沉积过程期间金刚石颗粒的下沉。最终,这也导致金刚石颗粒极其均匀地结合到第一覆层中。
[0039] 因此,通过无电流的沉积方法可产生高质量的第一覆层,尤其地,该第一覆层相对于刮刀的工作边缘或相对于刮刀的基体具有高的轮廓精度(Konturentreue)以及非常均匀的层厚度分布。换句话说,通过无电流的沉积形成极其均匀的带有尤其均匀地分布的单晶的和/或多晶的金刚石颗粒的镍-磷-合金,其优化地跟随刮刀的工作边缘的轮廓或基体,这对刮刀的质量有决定性的贡献。
[0040] 由于无电流地沉积镍-磷-合金,原则上也可应用塑料作为用于刮刀的基体,并且以简单的方式设有由镍-磷-合金制成的第一覆层。
[0041] 但是,原则上也可想象的是,通过电镀的方法在基体上沉积第一覆层。但是已表明,以这种方式沉积的第一覆层构造得不均匀,并且总体上具有减小的稳定性以及在基体上的附着。
[0042] 如果在第一覆层上施加以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层,则既可通过无电流的涂覆方法又可通过电镀的涂覆方法沉积该覆层。但是,尤其地对于带有分散在其中的聚合物颗粒的以另一镍-磷-合金为基础的第二覆层的沉积,无电流的沉积已证实为尤其合适的。
[0043] 此外优选地,第一覆层尤其地在100-500℃、尤其为170-300℃的温度下经受热处理以用于硬化。有利地,如果存在第二覆层,则第二覆层也经受这种热处理。通过热处理,在镍-磷-合金中促使(induzieren)固态反应 其提高在第一覆层中的并且如有可能也提高在第二覆层中的镍-磷-合金的硬度。在此优选地,在0.5-15小时、优选地0.5-8小时的保持时间(Haltezeit)期间保持100-500℃、尤其地170-300℃的温度。为了得到镍-磷-合金的足够的硬度,这种类型的温度和保持时间已证实为最佳的。
[0044] 在此,低于100℃的温度同样是可行的。然而,在这种情况中需要非常长的且大多不经济的保持时间。根据基体的材料,原则上高于500℃的温度也是可行的,然而在此,可更难地控制镍-磷-合金的硬化过程。
[0045] 但是,原则上,也可完全地取消热处理。然而这为刮刀的耐磨性或使用寿命造成负担。
[0046] 如果在基体上布置第二覆层,则有利地在第一覆层上沉积或施加第二覆层之后才进行热处理。尤其地,由此防止了在由第二覆层遮盖的第一覆层的表面上形成氧化物。一方面,这在第一覆层和第二覆层之间带来高的附着,并且另一方面,在工作边缘的区域中总体地改进了刮刀的均匀性。
[0047] 如果设置有第二覆层,则该第二覆层尤其地全面地(allseitig)沉积在基体的相对于纵向的方向存在的周面区域(Mantelbereich)上,优选地在整个基体上。在该情况中,利用第二覆层全面地遮盖基体的相对于纵向的方向存在的周面区域或优选地整个基体。由此,除了因此尽可能地保护刮刀的基体不受环境影响以及尤其地不受部分地在化学方面侵蚀的(agressiv)的印刷墨的影响之外,简化了涂覆过程。例如,可将基体完全地浸入电解池中。在仅仅对设有第一覆层的工作边缘进行涂覆时这是不可行的,因为,之后可能必须以复杂的方式使基体相对于电解池的液体表面取向。
[0048] 但是,原则上,也可仅仅为设有第一覆层的工作边缘设有第二覆层。
[0049] 从下面的详细描述和专利权利要求的整体中得到本发明的其它有利的实施形式和特征组合。

附图说明

[0050] 为了解释实施例而使用的图纸显示出:
[0051] 图1显示了穿过带有在工作边缘的区域中的覆层的第一根据本发明的片式刮刀(Lamellenrakel)的横截面;
[0052] 图2显示了穿过带有在工作边缘的区域中的双重覆层的第二根据本发明的片式刮刀的横截面;
[0053] 图3显示了用于制造刮刀的方法的示意性的图示。
[0054] 原则上在附图中相同的部件设有相同的参考标号。

具体实施方式

[0055] 在图1中以横截面示出了根据本发明的片式刮刀100。片式刮刀100包括由钢制成的基体111,该基体111在图1中的左侧上具有带有基本上矩形的横截面的后部的区域112。刮刀厚度(从后部的区域的上侧112.1测量到下侧112.2)为约0.2mm。基体111或片式刮刀100的垂直于图平面(Blattebene)测量的长度为例如1000mm。
[0056] 在图1中的右侧上,基体111自后部的区域112的上侧112.1起阶梯形地逐渐变窄以用于构造工作边缘区域113或工作边缘。工作边缘113的上侧113.1位于后部的区域112的上侧112.1的平面之下的平面上,但是,工作边缘113的上侧113.1构造成基本上平行于或面平行(planparallel)于后部的区域112的上侧112.1。在后部的区域112和工作边缘113之间存在凹形地成型的过渡区域112.5。后部的区域112的下侧112.2和工作边缘113的下侧113.2位于共同的平面中,该平面构造成面平行于后部的区域112的上侧
112.1且面平行于工作边缘113的上侧113.1。测得基体111的宽度(从后部的区域的自由的端部测至工作边缘113的端侧114)为例如40mm。工作边缘113的厚度(从工作边缘的上侧113.1测至下侧113.2)为例如0.060-0.150mm,这大约相应于在后部的区域112中的刮刀厚度的一半。工作边缘区域113的宽度(在工作边缘113的上侧113.1处从端侧114测至过渡区域112.5)为例如0.8-5mm。
[0057] 工作边缘113的位于右边的自由的端部的自由的端侧114从工作边缘113的上侧113.1倾斜地向左下方朝向工作边缘113的下侧113.2伸延。在此,端侧114相对于工作边缘113的上侧113.1或相对于工作边缘113的下侧113.2具有约45°或135°的角度。在工作边缘113的上侧113.1和端侧114之间的上部的过渡区域被倒圆。同样,在工作边缘
113的端侧114和下侧113.2之间的下部的过渡区域被倒圆。
[0058] 此外,片式刮刀100的工作边缘113由第一覆层120包围。在此,第一覆层120完全地遮盖工作边缘113的上侧113.1、凹形地成型的过渡区域112.5以及基体111的后部的区域112的上侧12.1的联接到过渡区域112.5处的部分区域。同样,第一覆层120遮盖工作边缘113的端侧114、下侧113.2以及基体111的后部的区域112的下侧112.2的联接到工作边缘113的下侧113.2处的部分区域。
[0059] 例如,第一覆层120基本上由带有例如按重量计算10%的磷份额的无电流地沉积的镍-磷合金组成。带有例如15-40nm的颗粒尺寸的多晶的金刚石颗粒120.1分散在其中。多晶的金刚石颗粒120.1的体积份额为例如18%。在工作边缘113的区域中测得第一覆层
120的材料厚度为例如5μm。在后部的区域112的上侧112.1和下侧112.2的区域中,第一覆层120的层厚度连续地减小,从而第一覆层120在远离工作边缘113的方向上楔形地结束(auslaufen)。
[0060] 在图2中以横截面示出了另一根据本发明的片式刮刀200。片式刮刀200包括由钢制成的基体211,该基体211构造成与图1的第一片式刮刀100的基体111基本上相同。
[0061] 第一覆层220包围第二片式刮刀200的工作边缘213。在此,第一覆层220完全地遮盖工作边缘213的上侧213.1、过渡区域212.5以及基体的后部的区域212的上侧212.1的联接到过渡区域212.5处的部分区域。同样,第一覆层220遮盖工作边缘213的端侧214、下侧213.2以及基体211的后部的区域212的下侧212.2的联接到工作边缘213的下侧213.2处的部分区域。
[0062] 第二片式刮刀200的第一覆层220例如基本上由带有例如按重量计算12%的磷份额的无电流地沉积的镍-磷合金组成。在第一覆层中分散有多晶的金刚石颗粒220.1(在图2中通过圆形表示)和由氧化铝(Al2O3)(在图2中通过五角形表示)制成的硬质材料颗粒220.2。在此,金刚石颗粒220.1具有例如15-40nm的颗粒尺寸,而硬质材料颗粒220.2或由氧化铝制成的颗粒具有0.4μm的颗粒尺寸。多晶的金刚石颗粒220.1的体积份额为例如15%。在工作边缘213的区域中测得第一覆层220的层厚度为例如5μm。在后部的区域212的上侧212.1和下侧212.2的区域中,第一覆层220的层厚度连续地减小,从而第一覆层220在远离工作边缘213的方向上楔形地结束。
[0063] 第二覆层221完全地包围第一覆层220以及基体211的剩余的区域,该区域未由第一覆层220遮盖。由此,利用第二覆层221还遮盖后部的区域212的上侧212.1和下侧212.2以及基体211的后部的端侧。由此,两个覆层220,221中的至少一个完全地且四周地包围相对于基体211或第二片式刮刀200的垂直于图平面的纵向的方向的基体211的周面区域。同样,可利用第二覆层221遮盖基体211的面平行于图平面的且在图2中不可见的前部和后部的侧面。
[0064] 第二覆层221由另一带有约7%的磷份额的无电流地沉积的纯镍-磷-合金组成。由此,第一覆层210的磷份额大于第二覆层220的磷份额。第二覆层221的层厚度为例如
1.8μm。此外,在第二覆层221中分散有聚合物颗粒221.1。例如,聚合物221.1由聚四氟乙烯(PTFE)制成,并且具有例如0.6-0.8μm的颗粒尺寸。
[0065] 在图3中示意性地示出了用于制造例如在图1和2中绘出的刮刀的方法300。在此,在第一步骤301中,将待涂覆的基体111,211的工作边缘113,213浸入合适的且已知的含水的 带有悬浮在其中的带有例如10-40nm的颗粒尺寸的多晶的和/或单晶的金刚石颗粒120.1,220.1的电解池中。如果如在图2的片式刮刀中那样应将附加的硬质材料颗粒220结合在覆层中,则附加的硬质材料颗粒220同样悬浮在电解池中。此外,在紧接着的沉积过程期间,来自镍盐(例如硫酸镍)的镍离子通过还原剂(例如次亚磷酸钠(Natriumhypophosphit))在含水的环境中还原成元素镍(elementar Nickel),并且在形成镍-磷合金并且嵌入多晶的和/或单晶的金刚石颗粒120.1,220.1以及如有可能存在的附加的硬质材料颗粒220.2的情况下沉积在工作边缘113,213上。这在无电压施加的情况下或完全地无电流地在适度的酸性的条件(pH 4-6.5)下以及在例如70-95℃的提高的温度下进行。可以已知的方式通过在电解池中的浓度和反应物(Edukt)的混合比控制在第一覆层120,220中的磷含量。
[0066] 如果如在图2的片式刮刀200中那样附加地设置有第二覆层220,则在第二步骤302中,将带有第一覆层210的基体211浸入另一已知的含水的带有悬浮在其中的聚合物颗粒220.1(例如由带有0.6-0.8μm的颗粒尺寸的聚四氟乙烯组成)的电解池中。紧接着的沉积过程以与在用于第一覆层120,220的第一步骤301中已描述的相同的方式进行。对于这样的情况,即,如在图1的第一片式刮刀中那样不设置第二覆层,则取消第二步骤302,并且如果希望的话,直接实施第三步骤303。
[0067] 在第三步骤303中,在例如两小时期间并在300℃的温度下,对已涂覆的基体111,211进行热处理。由此,硬化第一覆层120,220以及如有可能存在的第二覆层221。最后,冷却完成的片式刮刀100,200并且由此片式刮刀100,200供使用。
[0068] 如在试验中已表明的那样,在图1中绘出的第一片式刮刀100在整个使用寿命上具有非常高的耐磨性和稳定性。作为对比,在第一对比试验中,在如在图1中示出的片式刮刀那样的片式刮刀中,取消将金刚石颗粒120.1引入第一覆层120中。在此已表明,不带金刚石颗粒的这种类型的刮刀相比于图1的根据本发明的片式刮刀100具有更小的耐磨性以及相应地更短的使用寿命。
[0069] 在第二对比试验中,在如在图1中示出的片式刮刀那样的片式刮刀中,代替金刚石颗粒120.1(其具有约10-40nm的颗粒尺寸)应用带有约100nm的颗粒尺寸的更大的金刚石颗粒。然而,在这种情况中,在刮刀的整个使用寿命上观察,刮刀的工作边缘不如图1的片式刮刀100稳定。
[0070] 在其它试验中,与第一片式刮刀100相比,图2的第二片式刮刀200已证实为部分地更稳定且更耐磨。
[0071] 以上描述的实施形式和制造方法仅仅应理解为说明性的示例,在本发明的范围内可任意地修改这些示例。
[0072] 因此,也可由其它材料(例如不锈钢或碳钢)加工在图1中的基体11。在该情况中,出于经济的原因可为有利的是,仅仅在工作边缘13的区域中设置第二覆层21,以减小在涂覆时的材料消耗。但是,原则上,基体11也可由非金属的材料(例如塑料)制成。尤其地对于在苯胺印刷中的应用这可为有利的。
[0073] 但是同样可行的是,代替图1和2的基体111,211使用带有其它形状的基体。尤其地,基体可具有楔形的工作边缘或具有带有倒圆的工作边缘的不变窄的横截面。例如,工作边缘113,213的位于右边的自由的端部的自由的端侧114,214也可完全地以倒圆的方式成型。
[0074] 此外,也可不同地确定图1和2的根据本发明的刮刀100,200的尺寸。因此,例如,工作区域113,213的厚度(从工作区域113,213的上侧113.1,213.1测量到下侧113.2,213.2)在0.040-0.200mm的范围中变化。
[0075] 同样,两个片式刮刀100,200的所有的覆层120,220,221可包含其它合金成分和/或附加的物质(例如金属原子、非金属原子、无机的化合物和/或有机的化合物)。
[0076] 此外,也在本发明的范围中的是,在第二片式刮刀200中除去第二覆层221,从而在基体211上仅仅存在带有分散在其中的金刚石颗粒220.1和硬质材料颗粒220.2的第一覆层210。
[0077] 在两个在图1和2中示出的片式刮刀100,200中同样可行的是,利用第一覆层120,220完全地且四周地包围相对于基体111,211的垂直于图平面的纵向的方向的基体
111,211的周面区域。
[0078] 总结地可确定的是,发明了一种新型的用于刮刀的结构,其带来刮刀的高的耐磨性和稳定性。尤其地在整个的使用寿命期间,利用根据本发明的刮刀使尤其地精确地刮除在印刷滚筒或印刷辊上的印刷墨成为可能。